一种3D打印电子枪装置和3D打印设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种3D打印电子枪装置和3D打印设备，3D打印电子枪装置包括依次设置的阴极件、偏置杯、阳极件和导束管，所述阴极件产生的电子束能够依次穿过所述偏置杯、所述阳极件从所述导束管射出；加速电路，所述加速电路的正极与所述阳极件电连接，所述加速电路的负极与所述阴极件电连接；偏压电路，所述偏压电路与所述偏置杯电连接，使得所述偏置杯的负压值小于所述阴极件的负压值；调节组件，所述调节组件与所述阳极件传动连接；线圈组件，所述线圈组件套设在所述导束管上；控制组件，所述控制组件与所述线圈组件电连接。本发明专利技术能够保证打印精度。本发明专利技术能够保证打印精度。本发明专利技术能够保证打印精度。

A 3D printing electron gun device and 3D printing device

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印电子枪装置和3D打印设备


[0001]本专利技术涉及增材制造
，尤其涉及一种3D打印电子枪装置和3D打印设备。

技术介绍

[0002]高功率电子枪的电子束是在阴极件充分加热的情况下产生的，可以通过改变加速电压来控制电子束的功率。然而如果加速电压发生变化，则必须相应地重新调整电子束所需的电场，如果电场调节不均匀，容易造成束流的散射进而增大束斑直径，影响打印精度。现有技术中，由于阴极件与阳极件之间的距离无法调整，从而在改变加速电压后导致打印的精度变差。
[0003]因此，需要一种3D打印电子枪装置和3D打印设备来解决上述技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种3D打印电子枪装置和3D打印设备，能够保证打印精度。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种3D打印电子枪装置，包括依次设置的阴极件、偏置杯、阳极件和导束管，所述阴极件产生的电子束能够依次穿过所述偏置杯、所述阳极件从所述导束管射出；
[0007]加速电路，所述加速电路的正极与所述阳极件电连接，所述加速电路的负极与所述阴极件电连接；
[0008]偏压电路，所述偏压电路与所述偏置杯电连接，使得所述偏置杯的负压值小于所述阴极件的负压值；
[0009]调节组件，所述调节组件与所述阳极件传动连接，所述调节组件能够调节所述阳极件与所述阴极件之间的相对距离；
[0010]线圈组件，所述线圈组件套设在所述导束管上；
[0011]控制组件，所述控制组件与所述线圈组件电连接，所述控制组件能够通过所述线圈组件控制所述电子束进行打印工作。
[0012]进一步地，所述加速电路包括加速电源，所述加速电源的正极与所述阳极件电连接，所述加速电源的负极与所述阴极件电连接。
[0013]进一步地，所述偏压电路包括偏压电源，所述偏压电源的正极与所述加速电源的负极电连接，所述偏压电源的负极与所述偏置杯电连接。
[0014]进一步地，所述调节组件包括主动件和从动件，所述主动件与所述从动件传动连接，所述从动件与所述阳极件连接。
[0015]进一步地，所述导束管包括同轴线套设的第一管部和第二管部，所述第一管部与所述第二管部围设形成冷却腔，所述导束管上开设有与所述冷却腔连通的进水口和出水口。
[0016]进一步地，所述导束管的内部管壁上涂覆有石墨。
可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0030]在3D打印过程中，通过改变加速电压来控制电子束的功率。然而如果加速电压发生变化，则必须相应地重新调整电子束所需的电场。为了便于调节电场，从而保证打印精度，如图1所示，本专利技术提供一种3D打印电子枪装置。3D打印电子枪装置包括依次设置的阴极件1、偏置杯2、阳极件3、导束管6、加速电路4、偏压电路5、调节组件8、线圈组件7和控制组件9。
[0031]其中，阴极件1产生的电子束能够依次穿过偏置杯2、阳极件3从导束管6射出；加速电路4的正极与阳极件3电连接，加速电路4的负极与阴极件1电连接；偏压电路5与偏置杯2电连接，使得偏置杯2的负压值小于阴极件1的负压值；调节组件8与阳极件3传动连接，调节组件8能够调节阳极件3与阴极件1之间的相对距离；线圈组件7套设在导束管6上；控制组件9与线圈组件7电连接，控制组件9能够通过线圈组件7控制电子束进行打印工作。
[0032]在加速电压变化后，只需通过调节组件8即可调节阴极件1与阳极件3之间的相对距离，从而改变阳极件3与阴极件1之间的焦距，保证打印精度。
[0033]进一步地，阴极件1的材质为六硼化镧，六硼化镧材料做阴极件1比通常的钨灯丝寿命长，可达1000小时左右，而钨灯丝只有40小时左右。采用六硼化镧做阴极件1，减少更换阴极件1的时间，提升了生产效率，延长了电子枪寿命。
[0034]进一步地，加速电路4包括加速电源41，加速电源41的正极与阳极件3电连接，加速电源41的负极与阴极件1电连接。通过设置加速电源41，对阳极件3和阴极件1提供电能，从而在阳极件3和阴极件1之间激发形成电场，从而可以对阴极件1产生的电子束进行加速。
[0035]进一步地，偏压电路5包括偏压电源51，偏压电源51的正极与加速电源41的负极电连接，偏压电源51的负极与偏置杯2电连接。通过将偏转电源76的正极与加速电源41的负极电连接，从而能够抵消部分加速电源41施加在阴极件1上的负压，保证偏置杯2的负压值小于阴极件1上的负压值。
[0036]偏置杯2通过偏压电源51在阴极件1上产生一个虚拟环形的磁场，减少了离开阴极件1表面的电子数量，从而减少了电子束的电流。通过增加或减小偏置杯2的负电位，可以控制这个环形的磁场的大小，从而调节离开阴极件1表面电子的密度，从而调节束流。偏置杯2的另一个特点是它能稳定波束电流。如果噪声或高压浪涌影响到阴极件1的电压源，则根据阴极件1的材料的功函数，从阴极件1发射出的电子就会受到影响。如果偏置杯2电位上升与阴极电位的上升量相等，则额外的发射电子流将被环形的磁场的孔径尺寸的减小所抵消。因此，如果保持阴极件1和偏置杯2之间的电位差，就可以获得噪声更小、更稳定的波束式电子流。
[0037]为了保持阴极件1和偏置杯2之间的电位差，加速电源41和偏压电源51使用相同的高压源，偏置杯2由偏压电源51提供其额外的负电位。阴极件1和偏置杯2之间的电位可以改变，通过控制偏压的值，可以调制光束电流，而不必改变阴极件1的电位，从而改变发射的电子。
[0038]进一步地，调节组件8包括主动件81和从动件82，主动件81与从动件82传动连接，从动件82与阳极件3连接。具体地，在本实施例中，调节组件8采用齿轮齿条传动结构，通过转动齿轮，齿轮与齿条啮合传动，从而使得齿条带动相连的阳极件3运动，达到调节阳极件3和阴极件1之间的相对距离。在其他实施例中，调节组件8可以采用丝杠丝母组件，通过转动丝杠带动丝母进行运动，从而通过丝母带动阳极件3运动。
[0039]进一步地，导束管6包括同轴线套设的第一管部和第二管部，第一管部与第二管部围设形成冷却腔，导束管6上开设有与冷却腔连通的进水口61和出水口。通过采用双层空心的导束管6，可以将冷却水通入到导束管6的冷却腔中。缓解了线圈的发热，延长线圈的使用寿命。同时由于电子束流也会打在导束管6内壁上，使导束管6发热，这样的设计也达到给导束管6降温的目的。
[0040]进一步地，导束管6的内部管壁上涂覆有石墨。石墨用于起到导电的作用。
[0041]进一步地，线圈组件7包括依次套设在导束管6上的像散线圈组件、聚焦线圈组件、偏转线圈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D打印电子枪装置，其特征在于，包括依次设置的阴极件(1)、偏置杯(2)、阳极件(3)和导束管(6)，所述阴极件(1)产生的电子束能够依次穿过所述偏置杯(2)、所述阳极件(3)从所述导束管(6)射出；加速电路(4)，所述加速电路(4)的正极与所述阳极件(3)电连接，所述加速电路(4)的负极与所述阴极件(1)电连接；偏压电路(5)，所述偏压电路(5)与所述偏置杯(2)电连接，使得所述偏置杯(2)的负压值小于所述阴极件(1)的负压值；调节组件(8)，所述调节组件(8)与所述阳极件(3)传动连接，所述调节组件(8)能够调节所述阳极件(3)与所述阴极件(1)之间的相对距离；线圈组件(7)，所述线圈组件(7)套设在所述导束管(6)上；控制组件(9)，所述控制组件(9)与所述线圈组件(7)电连接，所述控制组件(9)能够通过所述线圈组件(7)控制所述电子束进行打印工作。2.根据权利要求1所述的一种3D打印电子枪装置，其特征在于，所述加速电路(4)包括加速电源(41)，所述加速电源(41)的正极与所述阳极件(3)电连接，所述加速电源(41)的负极与所述阴极件(1)电连接。3.根据权利要求2所述的一种3D打印电子枪装置，其特征在于，所述偏压电路(5)包括偏压电源(51)，所述偏压电源(51)的正极与所述加速电源(41)的负极电连接，所述偏压电源(51)的负极与所述偏置杯(2)电连接。4.根据权利要求1所述的一种3D打印电子枪装置，其特征在于，所述调节组件(8)包括主动件(81)和从动件(82)，所述主动件(81)与所述从动件(82)传动连接，所述从动件(82)与所述阳极件(3)连接。5.根据权利要求1所述的一种3D打印电子枪装置，其特征在于，所述导束管(6)包...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪强兵，郭瑜，张翔松，张莹，郑晓川，
申请(专利权)人：广州赛隆增材制造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：